Magnetospheric electric convection field
காந்த மண்டலத்தில் சூரியக் காற்றின் தாக்கம் உள் காந்த மண்டலத்திற்குள் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது (r <10 a; பூமியின் ஆரம்)-வெப்பச்சலன புலம்-. இதன் பொதுவான திசை விடியற்காலை முதல் அந்தி வரை ஆகும். உட்புற காந்த மண்டலத்திற்குள் இணை சுழலும் வெப்ப பிளாஸ்மா அந்த புலத்திற்கும் புவி காந்தப்புலத்திற்கும் ஆர்த்தோகனல் திசையில் நகர்கிறது. தலைமுறை செயல்முறை இன்னும் முழுமையாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. சூரியக் காற்றுக்கும் காந்த மண்டலத்தின் எல்லை அடுக்குக்கும் (காந்த இடைநிறுத்தம்) இடையிலான பிசுபிசுப்பு தொடர்பு ஒரு சாத்தியமாகும். மற்றொரு செயல்முறை காந்த மறு இணைப்பாக இருக்கலாம். இறுதியாக, உள் காந்த மண்டலத்தின் துருவப் பகுதிகளில் ஒரு நீர் காந்த டைனமோ செயல்முறை சாத்தியமாக இருக்கலாம். செயற்கைக்கோள்கள் வழியாக நேரடி அளவீடுகள் அந்த புலத்தின் கட்டமைப்பைப் பற்றி ஒரு நல்ல படத்தைக் கொடுத்துள்ளன. இந்தத் துறையில் பல மாதிரிகள் உள்ளன. பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மாதிரி வோலண்ட்-ஸ்டெர்ன் மாதிரி மாதிரி விளக்கம் இது இரண்டு எளிமைப்படுத்தும் அனுமானங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டதுஃ முதலில், ஒரு கோஆக்சியல் புவி காந்த இருமுனை புலம் B அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. அதன் காந்தப்புலக் கோடுகளை பூமியிலிருந்து r தூரம், பூமியின் ஆரம் மற்றும் θ இணை அட்சரேகை கொண்ட ஷெல் அளவுரு மூலம் குறிப்பிடலாம். r = a க்கு, θ என்பது தரையில் உள்ள கோட்டின் அடி புள்ளியின் இணை அட்சரேகை ஆகும். எல் = கான்ஸ்ட் என்பது காந்தப்புலக் கோட்டின் சமன்பாடாகும், மேலும் ஆர் = ஏ எல் என்பது புவி காந்த பூமத்திய ரேகை (θ = 90°) இல் உள்ள கோட்டின் ரேடியல் தூரமாகும். இரண்டாவதாக, மின் புலம் ஒரு நிலைமின்னியல் ஆற்றலில் இருந்து பெறப்படலாம் என்று கருதப்படுகிறது. காந்த மண்டலத்தைப் போன்ற அதிக கடத்தும் மின்சார பிளாஸ்மாவில், மின்சார புலங்கள் காந்தப்புலங்களுக்கு ஆர்த்தோகனலாக இருக்க வேண்டும் என்பதால், மின்சார ஆற்றல் ஷெல் காந்த ஷெல்லுக்கு இணையாக உள்ளது. அந்த உறவு அந்த நிபந்தனையை பூர்த்தி செய்கிறது. இங்கே குறைந்த அட்சரேகை காந்த மண்டலத்தை மூடப்பட்ட புவி காந்தப்புலக் கோடுகளுடன் துருவ காந்த மண்டலத்திலிருந்து திறந்த காந்தப்புலக் கோடுகளுடன் (பூமியில் ஒரே ஒரு அடிப்பகுதி மட்டுமே உள்ளது), மற்றும் உள்ளூர் நேரத்துடன் பிரிக்கிறது. θm ~ 20° என்பது ஆரோரல் மண்டலத்தின் துருவ எல்லை ஆகும். q, φco மற்றும் τco ஆகியவை அனுபவ அளவுருக்கள், அவதானிப்புகளிலிருந்து தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். ஈக். () பூமியுடன் இணைந்து சுழலும் ஒரு ஒருங்கிணைப்பு அமைப்புக்கு விளைச்சல், அதன் புவி காந்த பூமத்திய ரேகை புவியியல் பூமத்திய ரேகைக்கு ஒத்ததாக உள்ளது. பூமத்திய ரேகைப் பொறுத்தவரை மின்சார ஆற்றல் சமச்சீராக இருப்பதால், வடக்கு அரைக்கோளத்தை மட்டுமே கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஆற்றலின் பொதுவான திசை விடியற்காலை முதல் அந்தி வரை ஆகும், மேலும் φco என்பது மொத்த சாத்தியமான வேறுபாடு ஆகும். சுழலும் காந்த மண்டல ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பிலிருந்து சுழற்றாத அமைப்பாக மாற்றுவதற்கு, τ ஐ தீர்க்கரேகை-λ ஆல் மாற்ற வேண்டும். உள் காந்தக்கோளம் எண்களுடன் q ~ 2, மற்றும் φco மற்றும் τco புவி காந்த செயல்பாட்டுடன் அதிகரித்து வருகின்றன (எ. கா., φco ~ 17 மற்றும் 65 kVolt, மற்றும் τco ~ 0 மற்றும் 1 மணி, புவி காந்த ரீதியாக அமைதியான மற்றும் சற்று தொந்தரவு செய்யப்பட்ட நிலைமைகளின் போது, முறையே), eq. () குறைந்த அட்சரேகைகளில் செல்லுபடியாகும், (θ> θm) மற்றும் உள் காந்த மண்டலத்திற்குள் (r ≤ 10a) வோலண்ட்-ஸ்டெர்ன் மாதிரி (படத்தைப் பார்க்கவும். 1 அ). ஒரு நிலைமின்னியல் புலத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது இந்த மாதிரி மெதுவான தற்காலிக மாறுபாடுகளுக்கு (ஒரு நாள் அல்லது பெரிய வரிசையில்) மட்டுமே செல்லுபடியாகும் என்பதாகும். ஒரு கோஆக்சியல் காந்த இருமுனை புலத்தின் அனுமானம் உலகளாவிய அளவிலான கட்டமைப்புகளை மட்டுமே உருவகப்படுத்த முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது. புவி காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் லோரெண்ட்ஸ் விசையை ஈடுசெய்ய ஒரு சுழலும் குறிப்பு சட்டகத்தில் ஒரு மின்சார புலம் உருவாக்கப்படுகிறது. இது பூமியுடன் சுழலும் ஒரு பார்வையாளரால் அளவிடப்படும் மின்சார இணை சுழற்சி புலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் ஆற்றலுக்கு மேலே கொடுக்கப்பட்ட எளிமைப்படுத்தும் நிபந்தனைகளுடன் φro = 90 kVolt ஆகும். உள் காந்த மண்டலத்திற்குள் உள்ள வெப்ப பிளாஸ்மா பூமியுடன் இணைந்து சுழல்கிறது. சுழற்றப்படாத குறிப்பு கட்டமைப்பில், இது eq இல் உள்ள இரண்டு புலங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு வினைபுரிகிறது. () மற்றும் (). பூமியிலிருந்து தூரம் அதிகரிக்கும் போது φr குறைவதால், இரண்டு ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகையின் உள்ளமைவு பிளாஸ்மாஸ்பியர் என்று அழைக்கப்படும் மூடிய சமச்சீர் குண்டுகளின் டோரஸ் போன்ற உள் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, இதில் வெப்ப ஆற்றலின் அயனியாக்கப்பட்ட துகள்கள் சிக்கிக் கொள்கின்றன (எ. கா.,). உண்மையில், விசிலர் அவதானிப்புகள் பிளாஸ்மாஸ்பியருக்குள் ஒரு பிளாஸ்மா அடர்த்தியை வெளிப்படுத்தியுள்ளன, இது பிளாஸ்மாபாஸுக்கு வெளியே உள்ளதை விட பெரிய அளவிலான பல வரிசைகள், இது கடைசி மூடிய சமச்சீர் ஷெல் (படத்தைப் பார்க்கவும். 1பி)). கவனிக்கப்பட்ட பிளாஸ்மாப்பாஸ் கட்டமைப்பின் வடிவத்திலிருந்து, eq இல் உள்ள q = 2 என்ற அடுக்கு. () தீர்மானிக்கப்பட்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் புவி காந்த செயல்பாட்டுடன் குறைந்து வரும் பிளாஸ்மாபாஸின் அளவு அலைவீச்சலால் உருவகப்படுத்தப்படுகிறது வெப்பச்சலன புலத்தின் தோற்றம் சூரியக் காற்று பிளாஸ்மாவிற்கும் புவி காந்த புலத்திற்கும் இடையிலான தொடர்புகளின் விளைவாக மின்சார வெப்பச்சலன புலத்தின் தோற்றம் ஏற்படுகிறது. திறந்த காந்தப்புலக் கோடுகளைக் கொண்ட துருவப் பகுதிகளில் (புவி காந்தப்புலம் கிரகங்களுக்கிடையேயான காந்தப்புலத்துடன் இணைகிறது), துருவ காந்த மண்டலத்தின் வழியாக பாயும் சூரியக் காற்று விடியற்காலை முதல் அந்தி வரை இயக்கப்படும் மின்சாரப் புலத்தைத் தூண்டுகிறது. சார்ஜ் பிரிப்பு காந்த இடைநிறுத்தத்தில் நடைபெறுகிறது. இந்த பகுதி கடைசி மூடிய ஷெல் அளவுரு Lm வழியாக அயனி மண்டல டைனமோ பகுதியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இவ்வாறு, வெளியேற்றப்படும் நீரோட்டங்கள் அயனி மண்டல டைனமோ பிராந்தியத்திற்குள் எல்எம் வழியாக மின்சார புலம்-சீரமைக்கப்பட்ட நீரோட்டங்கள் (பிர்க்லேண்ட் நீரோட்டங்கள்) வழியாக பாய்கின்றன. புலம்-சீரமைக்கப்பட்ட நீரோட்டங்கள் காலை பக்கத்தில் அயனி மண்டலத்திலும், மாலை பக்கத்தில் அயனி மண்டலத்திலிருந்து வெளியேயும் பாய்கின்றன. சூரியக் காற்று ஓட்டத்தின் மாறுபாடு காந்த மண்டல செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கிறது, இது பொதுவாக தரையில் காணப்பட்ட புவி காந்த செயல்பாட்டின் அளவால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. துருவ காந்த மண்டலத்திற்கு அருகிலுள்ள பூமியின் துருவப் பகுதியில் உள்ள மின்சார வெப்பச்சலனப் புலத்தை eq மூலம் உருவகப்படுத்தலாம். () q =-1/2 என்ற அடுக்குடன். Lm இல் உள்ள பிரிவினையில், φc தொடர்ச்சியானது. இருப்பினும், புலம் சீரமைக்கப்பட்ட நீரோட்டங்களுடன் ஒரு புலம் தலைகீழாக மாறுகிறது, இவை இரண்டும் அவதானிப்புகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன. எல்எம் இல் மின்சார புலம் தலைகீழாக மாறுவது உள் மற்றும் துருவ காந்த மண்டலத்திற்குள் பிளாஸ்மா சறுக்கல் தலைகீழாக மாறுவதை தெளிவாகக் குறிக்கிறது. மிகவும் அதிநவீன மாதிரியில், சுமார் 15 டிகிரி மற்றும் 20 டிகிரி அட்சரேகைக்கு இடையிலான ஆரோரல் ஓவல் (மீண்டும் ஒரு கோஆக்சியல் ஆரோரல் மண்டலத்தால் உருவகப்படுத்தப்படுகிறது), புலம் தலைகீழ் இடையே ஒரு மாற்றம் மண்டலமாக கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டுள்ளது. சுமார் 100 முதல் 200 கிமீ உயரத்திற்கு இடையிலான அயனி மண்டல டைனமோ பகுதி அயனிகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு இயக்கத்தைக் கொண்ட ஒரு பகுதியாகும். இவ்வாறு பிளாஸ்மா மின்சாரக் கடத்தியாக மாறுகிறது. புவி காந்தப்புலத்தின் காரணமாக, இரண்டு வகையான மின்சார நீரோட்டங்கள் உள்ளனஃ பெடெர்சன் நீரோட்டங்கள் E க்கு இணையாக, மற்றும் ஹால் நீரோட்டங்கள் E மற்றும் B க்கு ஆர்த்தோகனல். மேலும், புவி காந்த செயல்பாட்டைப் பொறுத்து அரோரா பகுதிக்குள் மின்சார கடத்துத்திறனின் குறிப்பிடத்தக்க மேம்பாடு உள்ளது, இது eq இல் உள்ள அளவுரு τco ஐ பாதிக்கிறது. () மின்சார வெப்பச்சலன புலம் துருவ டைனமோ பகுதிகளுக்குள் வலுவான மின்சார நீரோட்டங்களை இயக்குகிறது (எ. கா. DP1 மற்றும் DP2) இது மாதிரியால் உருவகப்படுத்தப்படலாம். மேல் வளிமண்டல மின்சார நீரோட்டங்களின் வெளிப்பாடுகள் தரையில் தொடர்புடைய காந்த மாறுபாடுகள் ஆகும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, இந்த இணைப்பு கிடைமட்டமாக பாயும் மின்னோட்ட அமைப்புகளுக்கு மட்டுமே தனித்துவமானது. உதாரணமாக, செங்குத்தாக பாயும் புலம்-சீரமைக்கப்பட்ட நீரோட்டங்கள் தரையில் கிட்டத்தட்ட எந்த காந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. இந்த மாதிரி இரு வகையான மின்சார நீரோட்டங்களின் பங்களிப்புகளையும் பிரிக்க அனுமதிக்கிறது. துருவ காந்த இடையூறுகள் DP2 முக்கியமாக ஹால் நீரோட்டங்கள் ஆகும். அரோரா மண்டலங்களுக்குள் பாயும் பல நூற்றுக்கணக்கான கேஏ வரிசையின் அளவுகளைக் கொண்ட ஆரோரல் எலக்ட்ரோஜெட்டுகள் (டிபி 1) ஹால் நீரோட்டங்கள் மற்றும் பெடெர்சன் நீரோட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன. பெடெர்சன் நீரோட்டங்களின் சிதறல் ஜூல் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, இது வெப்பமண்டலத்தின் நடுநிலை வாயுவுக்கு மாற்றப்படுகிறது, இதனால் வெப்பமண்டல மற்றும் அயனி மண்டல இடையூறுகளை உருவாக்குகிறது. பல மணிநேரங்கள் முதல் நாட்கள் வரையிலான நீண்டகால காந்த மண்டல இடையூறுகள் உலகளாவிய அளவிலான வெப்ப மண்டல மற்றும் அயனி மண்டல புயல்களாக உருவாகலாம் (எ. கா.,). பெரிய காந்த மண்டல இடையூறுகளின் போது, அதிக அளவு அயனி மண்டல பிளாஸ்மா துருவ அயனி மண்டலத்திற்குள் மின்சார வெப்பச்சலன புலங்கள் மூலம் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன, இதனால் கடுமையான அயனி மண்டல முரண்பாடுகள் ஏற்படுகின்றன மற்றும் விண்வெளி வானிலை பாதிக்கப்படுகிறது. மேலும் காண்க கொரோட்டேஷன் மின்சார புலம் இலக்கியம் புவி காந்தவியல்